Hormigón autocompactante: fluye hacia dentro. Y luego empieza a transformarse.

El hormigón autocompactante (SCC) está diseñado para fluir dentro de encofrados complejos o con un armazón de refuerzo denso sin necesidad de vibración convencional. Sin embargo, una vez colocado, no permanece en el mismo estado fresco: desarrolla una estructura interna, se endurece e interactúa de forma diferente con cada nueva capa que se coloca sobre él.

En otras palabras, la presión del encofrado, la velocidad de subida, la temperatura, las interrupciones, el llenado y la adherencia entre capas están todos relacionados. Se trata de diferentes partes de un mismo proceso que depende del tiempo, aunque los equipos de obra suelen referirse a ellos como cuestiones independientes.

La cuestión fundamental no es simplemente si el SCC debe verterse rápido o despacio, sino si las condiciones previstas durante la planificación siguen ajustándose al hormigón y al vertido en la obra. 

Todo eso describe un hormigón que se comporta tal y como se espera. Se da por hecho que el material que llega al encofrado es el que se especificó y, en el caso del hormigón de fluidez autoajustada (SCC), esa suposición es más restrictiva de lo que parece.

Una alta fluidez por sí sola no garantiza un buen hormigón autocompactante (SCC). El hormigón debe fluir y pasar a través de la armadura, al tiempo que se mantiene lo suficientemente estable como para resistir la segregación, y ese equilibrio es más delicado que en el caso del hormigón convencional. Pequeños cambios en la dosificación, la humedad de los áridos, la dosis de aditivos o el contenido de agua pueden hacer que el hormigón se salga de las especificaciones en cualquier sentido: demasiado rígido para rellenar correctamente o demasiado fluido para mantenerse estable.

Por lo tanto, las pruebas SCC establecidas siguen siendo esenciales. El seguimiento no las sustituye.

Detrás de todos ellos se encuentra el contenido de agua como variable determinante. La relación agua/cemento influye en la resistencia y la durabilidad, y es además uno de los factores que más probabilidades tiene de variar entre la planta de hormigón y el punto de colocación.

La velocidad de subida describe la rapidez con la que sube el nivel del hormigón dentro del encofrado, normalmente en metros por hora. Su relación con la presión es sencilla:

• Colocar más rápido: el hormigón fresco llega antes de que el hormigón de alta fluidez (SCC) que se encuentra debajo haya tenido tiempo de desarrollar su estructura, por lo que la presión puede mantenerse alta.

• Colócalo más despacio: el SCC que se muestra a continuación tiene más tiempo para endurecerse, por lo que la presión puede empezar a disminuir.

La estructura es importante. El encofrado tiene una capacidad de presión, y la velocidad de subida es uno de los parámetros operativos que se utilizan para mantenerse dentro de esa capacidad. No es al revés, ni se trata de una propiedad fija del hormigón. La velocidad adecuada depende de los materiales que lo componen, la mezcla, la temperatura del hormigón, la densidad del armazón y la geometría; por lo tanto, una velocidad calculada corresponde a una mezcla concreta y a un vertido concreto, no al «SCC» como material.

En la práctica, el caudal se acuerda antes del vertido entre el proveedor de hormigón, el diseñador del encofrado y el equipo de obra, y cada uno de ellos aporta una estimación sobre la mezcla, la temperatura y la altura de vertido, o los intervalos de suministro. El vertido se lleva a cabo entonces en función de la combinación de estos tres factores.

La temperatura del hormigón no es la misma que la del aire, y es posible que el hormigón que llega al encofrado no tenga la temperatura en la que se basó el cálculo.

La temperatura es importante porque influye en la rapidez con la que se desarrolla el hormigón. En términos generales, las condiciones más frías pueden ralentizar el endurecimiento y la caída de la presión, mientras que las condiciones más cálidas pueden acelerarlos. Pero eso no se traduce en una regla general: las investigaciones indican que la temperatura afecta principalmente a la rapidez con la que vuelve a descender la presión y tiene mucha menos influencia sobre el valor máximo; además, cuando se utilizan retardadores para mantener la trabajabilidad con calor, una mezcla caliente puede permanecer fluida durante más tiempo que una fría. El SCC depende de la mezcla, por lo que «más calor significa menos presión» no es una suposición fiable por sí sola.

 Velocidad de subida nos indica la rapidez con la que se está añadiendo el hormigón fresco. La temperatura ayuda a determinar la rapidez con la que está cambiando el hormigón ya colocado. Ambas se miden al mismo tiempo. 

En un vertido de hormigón SCC en un túnel supervisado, el hormigón se vertió a un ritmo aproximado de 1 metro por hora. El cálculo técnico original partía de una temperatura de vertido de 18 °C y una altura efectiva de vertido de 5,6 m. En la obra, el hormigón estaba a unos 27 °C y la altura efectiva de vertido del hormigón fresco era de unos 4,95 m.

Al volver a realizar el cálculo con esos datos reales, la velocidad de subida permitida resultó ser significativamente diferente, mientras que los sensores de presión indicaron que la presión se redujo con relativa rapidez tras la colocación.

La lección no es que un SCC más caliente signifique «verter más rápido», ni que el equipo de obra deba modificar una velocidad acordada porque un resultado parezca favorable. La lección es que las condiciones utilizadas para planificar el vertido pueden no ser las que realmente existen. Las mediciones ponen de manifiesto la diferencia.

Si una colocación más rápida puede aumentar la presión en el encofrado, resulta tentador suponer que el vertido más lento debe de ser el más seguro. El hormigón de alta fluidez (SCC) hace que esa conclusión sea demasiado simplista, ya que pasa por alto lo que ocurre con el hormigón mientras espera.

El hormigón de flujo superlativo (SCC) se coloca habitualmente en capas sucesivas. Mientras una capa reposa, se sigue construyendo la estructura. Con el hormigón convencional, esa interfaz puede volver a vibrarse para volver a unificarla; con el SCC, la vibración no forma parte del concepto, por lo que la adherencia debe formarse únicamente mediante el flujo. Las investigaciones sobre el vertido multicapa de SCC han relacionado los retrasos más prolongados y una mayor acumulación estructural con líneas de elevación visibles, una menor adherencia entre capas y una menor estanqueidad en la interfaz.

Aquí existe una tensión real: una mezcla que se endurece rápidamente en reposo resulta útil para la presión del encofrado, pero perjudicial para la adherencia si se produce un retraso. Las juntas en frío no son exclusivas del hormigón autocompactante (SCC). Lo que lo distingue es que el SCC está diseñado para compactarse mediante su propio flujo, sin vibración que permita retrabajar la interfaz.

Esto tiene una consecuencia práctica: la continuidad entre capas es, en gran medida, una cuestión logística: los intervalos entre camiones, la capacidad de las bombas, el acceso y qué ocurre cuando un suministro se retrasa. Acordar un retraso máximo aceptable antes de que comience el vertido resulta más útil que reaccionar una vez que la interfaz ya se ha endurecido.

Por lo tanto, ni «lo más rápido posible» ni «cuanto más lento, más seguro» son la regla correcta. El objetivo es comprender el margen de funcionamiento del SCC que se va a colocar y gestionar tanto la presión como la continuidad entre capas. Los datos continuos de presión y temperatura son los que permiten visualizar los límites de ese margen.

El SCC suele elegirse porque puede rellenar geometrías complejas y atravesar armaduras densas. Esas son también las zonas en las que la confirmación visual resulta más difícil. Los encofrados de túneles, los muros con gran densidad de elementos y las zonas alrededor de componentes empotrados pueden ocultar el hormigón a quienes lo colocan, y los controles convencionales, como la inspección visual en la superficie del encofrado o los ensayos de cubos, aportan poca información sobre el interior. Por lo general, un hueco solo se detecta cuando se retira el encofrado.

En el caso del hormigón vibrado, la propia varilla de vibración constituye una forma rudimentaria de retroalimentación. El operario nota cómo cambia la resistencia, oye cómo varía el sonido y observa cómo se compacta la superficie. Nada de eso ocurre con el hormigón autocompactante (SCC). El hormigón está diseñado para desplazarse por sí solo, y el equipo de trabajo no tiene contacto físico con las zonas a las que debe llegar.

Lo que queda son indicios indirectos: el volumen suministrado frente al volumen calculado, el nivel en la parte superior del molde, el aspecto de las caras accesibles. Estos indicios son válidos hasta que la geometría se complica. Detrás de una jaula congestionada o por encima de un componente empotrado, una bolsa de aire atrapado desplaza muy poco volumen y no produce ningún cambio visible en la superficie.

El coste rara vez es el hueco en sí mismo. Es el momento en que se descubre el hueco. La reparación tras el hallazgo implica acceso, autorización y reelaboración de un elemento que ya soporta su propio peso.

Los ensayos del hormigón fresco indican cómo se comportó el hormigón de alta fluidez (SCC) en el momento de la toma de muestras; los cálculos del encofrado indican en qué se basó el diseño del vertido. Ninguno de los dos, por sí solo, puede mostrar todo lo que ocurre dentro del encofrado una vez que se inicia el vertido.

Las mediciones de presión, temperatura, llenado y maduración aportan información directa durante el vertido, mientras este se está produciendo. No sustituyen a las especificaciones del hormigón, al diseño del encofrado, a los ensayos de recepción ni al criterio técnico. Ayudan a reducir la diferencia entre lo que se diseñó y lo que realmente se encuentra en la obra. Esa diferencia suele ser pequeña. En ocasiones no lo es, y la única forma de distinguirla es observando.

Hay una segunda ventaja que solo se aprecia más adelante. Cada medición deja un registro, y a ese registro es al que se recurre cuando el cliente, el ingeniero estructural, la aseguradora o tu propio equipo preguntan por qué se llevó a cabo el vertido de esa manera. Es mucho más fácil disponer de ese tipo de documentación como resultado del propio vertido que reconstruirla a posteriori.

En Vemaventuri, creemos que ese es el cambio importante: pasar de preguntarnos únicamente «¿Qué esperábamos que hiciera el hormigón?» a ser capaces también de preguntarnos «¿Qué está haciendo el hormigón ahora?».